Статья: Применение методики ОНД 86 для расчета загрязнений атмосферного воздуха теплоэлектроцентралями (на примере центральной ТЭЦ города Мурманска)

Применение методики ОНД 86 для расчета загрязнений атмосферного воздуха теплоэлектроцентралями (на примере центральной ТЭЦ города Мурманска)

Веригина Анастасия Игоревна - студентка 4 курса

Одним из основных загрязнителей атмосферы являются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Теплоэнергетика дает почти три четверти необходимой для жизни энергии, и её же экологи считают одной из самых загрязняющих отраслей. Главными проблемами при сжигании органического топлива является загрязнение окружающей среды оксидами азота, серы, золой. С экологической точки зрения ТЭЦ представляют собой непрерывно действующие уже в течение десятков лет источники выбросов в атмосферу продуктов сгорания топлива и сбросов в водоемы большого количества низко потенциального тепла.

Предприятия теплоэнергетики занимают лидирующее место по объемам выброса вредных веществ в атмосферу. Это около тридцати процентов от общего числа выбросов всех предприятий различных отраслей. И это более шести миллионов тонн пыли, вредных соединений углерода, азота, серы, ванадия, почти всех элементов таблицы Менделеева.

Одной из причин закисления почвы кислотными дождями - следствие такого процесса, как загрязнение воздуха ТЭЦ диоксидом серы. Накопление большого количества углекислого газа в атмосфере приводит к увеличению температуры воздуха на планете, ее среднегодовых показателей, что называется парниковым эффектом. Выбросы ТЭЦ являются причиной скопления в нижних слоях атмосферы аэрозольных химически вредных частиц и органической пыли. Это явление получило название «фотохимический туман», когда в условиях слабых ветров, сильной радиации солнца и повышенной концентрации фотооксидантов в воздухе над городами повисает смог.

Если не принимать меры, это приводит к разрушению озонового слоя Земли. С каждым годом увеличивается процент заболеваемости аллергией различной степени тяжести. Загрязнение воздуха ТЭЦ крайне опасно для здоровья и жизни жителей городов. Особенно губительно это для дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма.

Основная цель нашего исследования заключается в оценке состояния атмосферного воздуха в районе Центральной ТЭЦ г. Мурманска.

Для расчетов нами использовалась методика ОНД 86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» [1]. Данный документ устанавливает требования в части расчета концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе при размещении и проектировании предприятий, нормировании выбросов в атмосферу реконструируемых и действующих предприятий, а также при проектировании воздухозаборных сооружений. Он предназначен для ведомств и организаций, осуществляющих разработки по разрешению, проектированию и строительству промышленных предприятий, нормированию вредных выбросов в атмосферу, экспертизе и согласованию атмосфероохранных мероприятий.

Т.к. у Центральной ТЭЦ г. Мурманска 2 трубы, то расчет будем производить согласно разделу 5 методики ОНД 86 «Расчет загрязнения атмосферы выбросами группы источников и площадных источников», а также разделу 2 «Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника».

Примем 2 трубы ТЭЦ за группу одиночных источников, расположенных близко друг от друга на площадке.

Вначале рассчитаем концентрации с (мг/м3) каждого из вредных веществ по формуле 2.1.пункта 2 методики ОНД 86 для каждой из двух труб:

В эту формулу включены составляющие А, F, М, m, n, ?, V, Н, ?T, часть которых рассчитывается, а часть берется из данных полученных нами из Росприроднадзора и Гидромета.

При этом значение А для широты Мурманска принимается равным 160 (п.2.2), значение F - единице (п.2.5а), ? - единице (п.2.1).

Значение Н - высоты труб, М (выброс в г/с, по каждому из загрязнителей) - мы берем из данных Росприроднадзора.

Значение ?T(п.п.2.1, 2.4) надо рассчитать с использованием данных Росприроднадзора, а также Гидромета.

В п.2.4. ОНД 86 указано, что при определении значения Т (°С) следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Тв(°С), равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СНиП 2.01.01-82 (в нашем случае по данным Гидромета 13,6), а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Тг(°С) - по действующим для данного производства технологическим нормативам (в нашем случае по данным Росприроднадзора 170).

В результате расчетов получаем ?T=156,4.

Расчет V1нам делать не нужно, т.к. он предоставлен в данных Росприроднадзора.

Расчет m производится в зависимости от f, при этом f рассчитывается по формуле 2.3 методики ОНД 86:

Учитываемый в этой формуле показатель щ0можно вывести из формулы2.2 ОНД 86:

Результат расчетов: щ0=11,302.

Расчет m производится в зависимости от f , при этом f рассчитывается по формуле 2.3 ОНД 86:

Обратим внимание, что m рассчитывается по-разному при f или = 100 и при fc < f < 100.

В результате наших расчетов f=0,351, значит mрассчитываем по формуле 2.7а ОНД 86:

Результат расчетов:m=0,51.

Расчет n делается в зависимости от нмпо формулам 2.8а, 2.8б или 2.8в ОНД 86.

При этом нм рассчитывается по формуле 2.4 ОНД 86:

Результат расчетов: нм=26,43.

Далее рассчитываем n по формуле 2.8а ОНД 86.В нашем случае n=1 при .

Затем необходимо рассчитать максимальное значение приземной концентрации вредного вещества см (мг/м3) для каждого из загрязняющих веществ по формуле 2.1 ОНД 86. В качестве примера рассчитаем максимальное значение приземной для оксида азота, углерода и диоксида серы из первого источника, т.е. трубы №1 Центральной ТЭЦ г. Мурманска.

После расчета концентраций необходимо сопоставить полученные значения для каждого загрязняющего вещества с санитарно-гигиеническим нормативом среднесуточного значения ПДК (ПДКсс). Эти нормативы можно найти в ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе». Результаты сопоставления представлены в таблице 1.

Таблица 1

Сравнительная таблица значений концентрации загрязняющих веществ с ПДКсс

По результатам сравнительного анализа полученных значений концентраций загрязняющих веществ с нормативным значением среднесуточной ПДКсс можно заключить, что в зоне влияния Центральной ТЭЦ г. Мурманска отмечается превышение норматива ПДКсс только по выбросам диоксида серы.

Используемая литература

ОНД 86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» / Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200000112